Transkript

1

2

3

4

5

6

7

8

9 Til: Tore Woll, Energigass Norge Fra: Robert Martinez, Norconsult AS Dato/rev.: Kopi til: -- Konsekvenser av TEK15 energikrav for fossil gass til byggoppvarming BAKGRUNN Høringsnotat fra 16. februar 2015 «Nye energikrav til bygg» foreslår endringer til kapittel 14 av byggteknisk forskrift (TEK) for nybygg og hovedombygging. Kravene inneholder bestemmelser om energieffektivitet og energiforsyning. For energiforsyning foreslås det bla.a et alternativ som tillater installasjon av gasskjel til spisslast, og departementet ber om tilbakemelding på dette og andre forslag innen 18. mai På oppdrag for Energigass Norge har Norconsult utredet konsekvenser av endringsforslagene i «TEK15» for installasjon av gass-systemer og forbruk av fossil gass versus dagens TEK10, med fokus på småhus 1 og boligblokker, og på LPG som brensel. OPPSUMMERING Nybygg utgjør kun 1-1,5 % av bygningsmassen per år, så det vil ta flere år før en nedgang i totalt gassforbruk til byggoppvarming vil merkes. Skjevhet i reduksjonsmål mellom bolig og yrkesbygg betyr at gassforbruk til boligbygninger vil reduseres mest i årene fremover, hvis ikke fossil gass er totalforbudt. Et unntak for fossil gass til spisslast vil kun ha svært begrenset bidrag til klimagassutslipp. Konsekvenser for antall installasjoner i nybygg vil merkes allerede fra ikrafttredelse. Et totalforbud mot fossilt brensel vil begrense salg av gass-systemer i nybygg til kun ettermontering etter nybygg er overlevert, og som backup for spesielle bygg som sykehus. Et forbud mot fossilt brensel vil kanskje tillate laveffekt «kosepeis» i nye boligbygninger, forutsatt en avklaring med DiBK om at disse betraktes som brukerutstyr, og dermed ikke omfattet av reguleringen under energiparagrafene i TEK. Alternativforslaget som gjør et unntak for gasskjeler åpner for fortsatt installasjon i nybygg, men med svært forskjellige konsekvenser for de to hovedkategoriene av bygg: Småhus og mindre boligblokker og yrkesbygg (<1000 m 2 ): det kan forventes betraktelig redusert etterspørsel fra flertallet av utbyggere som velger kun panelovner i nye småhus og mindre boligblokker og yrkesbygg (<1000 m 2 ). På den andre siden, det nye skorsteinskravet for småhus vil redusere merkostnad for gasspeis til kos og spisslast/reservelast. Salg til dette markedssegmentet forutsetter at teksten i unntaksbestemmelsen utvides til å omfatte fossil gas, og ikke bare gasskjeler. Produktutvikling av kombisystemer med vannkappe og ved- eller pellets-fyring til grunnlast er blitt en mer interessant mulighet pga skorsteinskravet i dette segmentet, forutsett lav merkostnad vs panelovner. Integrert design med termisk masse og sentral peis eller ovn kan gi et konkurransefortrinn for slike løsninger. For yrkesbygg og boligblokker > 1000 m 2 kan man forvente nedgang i nyinstallasjoner fra et mindretall av utbyggere som velger elkjel til både grunn- og spisslast som en lavkost løsning. Noen utbyggere vil også bli 1 enebolig, to- til firemannsbolig, rekkehus og kjedehus Side 1 av 11

10 fristet til å bygge flere bygg med kun luftbårent oppvarming, nå tillatt som et «fleksible varmesystem», med elektriske varmebatterier i ventilasjonsanlegget. På den andre siden, noen vil se på TEK15 som en velsignelse til å bygge sentralvarmesystemer på gammelt vis, med kjelveksling mellom el og fossil etter prisbilde. Denne fleksibiliteten blir attraktiv, særlig i områder som fortsatt tilbyr el-tariffer med billig utkoblbar kjelkraft, og i områder med høye effekt-tariffer. Nettoeffekt av konsekvensene for gass-systemer i større bygg er vanskelig å forutsi, men en svak oppgang er mulig hvis ikke myndighetene tar avstand fra kjelveksling. En unntaksbestemmelse som forskjellsbehandler fossil gass over olje vil sende et positiv signal, særlig til markedet for rehabilitering. Myndighetenes prioritering av gass over olje vil akselerere «oljefri»-trenden om å skifte ut eller konvertere oljekjel til gasskjel i eksisterende yrkesbygg, uansett om prosjektet er omfattet av TEK. En unntaksbestemmelse for fossil gass er også til fordel for utbygging og tilkobling til eksisterende naturgass rørnett på Vestlandet. Nybygg vil ha direkte el-oppvarming installert for å tilfredsstille kravet om fossil gass til kun spisslast, men prisbildet vil bestemme faktisk forbruk etter bygget tas i bruk. Tilbakeskritt på veien mot nesten nullenergibygg i 2020 Gjennom klimaforliket (Innst. S. 390, ) sluttet Stortinget seg til at energikravene i byggteknisk forskrift skal skjerpes til passivhusnivå i 2015 og nesten nullenerginivå i TEK15 skulle bane veien for Klimaforlikets krav om nesten nullenergi (NNE) i Egenproduksjon av termisk energi fra solfangere og varmepumpe er viktige tiltak for å nå denne målsetningen, støttet av teknisk forskrift basert på levert energi. Disse er anbefalingene fra rapport for Direktoratet for byggkvalitet «Nesten Nullenergibygg: Forslag til nasjonal definisjon» (Rambøll, 2013, side 25). Solfangere, varmepumper og andre former for fornybar varmegjenvinning er avhengige av et vannbåret distribusjonsanlegg, og at dette anlegget kan avgi varme på lave temperaturer. Forskrift uten regulering av direkte elektrisitet til oppvarming betyr panelovner og varmluftsystemer installeres istedenfor vannbåren varme i mange bygg i flere kategorier. Og i yrkesbygg hvor vannbåren varme allikevel skal installeres er sjansene stor at det velges elkjel for grunnlast med høy-temperatur distribusjonsanlegg. Spisslastenheter som fossile gasskjeler har en rolle i NNE bygg i norsk klima med solfangere eller varmepumpe med luft som varmekilde. Dynamiske simuleringer av TEK15 boligbygninger (se vedlegg 2) viser fortsatt høyt effektbehov på de kaldeste vinterdagene når disse fornybare kildene svikter. Spisslastenhetens effektdekning er 50 %, men årlig energidekning for spisslastenheten i TEK15 bygninger er kun 8 % -15 %, og gir kun et begrenset bidrag til klimagassutslipp. Vannbåren varme med varmepumpe og/eller solvarme med fossilt spisslast er en gyldig kombinasjon for NNE-bygg. Under TEK15 forslaget vil langt færre nybygg ha et vannbårent distribusjon som kan utnytte fornybar termisk varme sammenlignet med dagens TEK10. Beregningspunkt for rammekravene er netto energibehov som i tidligere TEK10, ikke på levert energi. Høringsnotat henviser til rapporter fra Rambøll og Multiconsult, uten å følge anbefalingene om å flytte beregningspunktet til levert energi, med korreksjonsfaktorer for biokjel og fjernvarme. Fortsatt bruk av nettoenergi som beregningspunkt vil ikke stimulere utviklingen i tekniske systemer for egenproduksjon av termisk energi som er nødvendig for å nå målet om nesten nullenergi (NNE) i Forskrift med levert energi som beregningspunkt også ble anbefalt i rapport om NNE til DiBK (Rambøll, 2013). Gass-systemer har en virkningsgrad som er sammenlignbar med fjernvarme og elektrisitet. Men levert energi som beregningspunkt ville stimulert til økt andel av vannbårent anlegg med Side 2 av 11

11 varmepumpe/solvarme i kombinasjon med gasskjel til spisslast. Korreksjonsfaktorer for biokjel og fjernvarme ville ivaretatt myndighetens prioritering Krav til energieffektivitet Høringsnotat Krav til energieffektivitet: Kravet til energibehov i bygg foreslås skjerpet med eksempelvis 26 prosent for boliger og 38 prosent for kontorbygg. Konkrete verdier for rammene er bare foreslått for småhus, boligblokker og kontorbygg. Strengere energirammekrav skal oppnås gjennom bedre vinduer (U verdi 1,2 til 0,8), økt isolering av gulv ( U verdi 0,15 til 0,10), lavere kuldebroverdi (fra 0,06 til 0,03), lavere spes. vifteeffekt (fra 2,5 kw/m 3 /s til 2 for bolig), økt varmegjenvinning av ventilasjonsluft (fra 70% til 80 for boliger), tettere konstruksjon (0,6 luftvekslinger pr time, fra 2,5 /h for småhus), mer behovsstyring av ventilasjon i kontorbygg (fra 10 m 3 /hm2 til 8), mer effektiv belysning i kontorbygg (fra 8 W/m 2 til 4) Ensidig fokus på bygningskropp gir ekstra utfordringer for boliger Strengere energirammekrav vil redusere netto energibehov. Men for boliger (småhus og blokker) vil nesten hele energireduksjonen fra TEK15 kommer fra postene for romoppvarming og ventilasjonsvarme. For yrkesbygg er situasjonen motsatt; f. eks over 2/3 av energireduksjonen i kontorbygg hentes fra andre poster enn varme. Skjevhet i reduksjonsmål mellom bolig og yrkesbygg betyr at gassforbruk til boligbygninger vil reduseres mest i årene fremover Krav til energiforsyning: Om varmeinstallasjon for fossilt brensel Departementet vil høre to alternativer til 14-4 første ledd: 1) Alternativ A: Det er ikke tillatt å installere varmeinstallasjon for fossilt brensel. Alternativ B: Det er ikke tillatt å installere varmeinstallasjon for fossilt brensel, med unntak av gasskjel til spisslast. 3) Småhus skal oppføres med skorstein. Klimagasseffekten av et unntak for fossil gass er liten Olje og gasssystemer er ikke tillatt som grunnlast i nybygg under dagens forskrift. Blant de 2500 større bygg som har gjennomført enøktiltak i Enovas byggstatistikk utgjør fossilt gass kun 3,2 prosent av totalt energibruk. Sykehjem, kontorbygg og skolebygg er bygg-kategoriene med gassforbruk. Flere sykehus bruker også gass som spiss/reservelast, men denne kategorien er ikke lenger i Enovas statistikk. Statistikk fra SSB viser at kun 18 % av husholdninger får varme fra sentralfyranlegg i boligblokk, og bare 7 % for rekkehus og eneboliger. SSB s energistatistikk er basis for rapport fra Vestlandsforskning i 2011 som viser Forbruk av LPG og naturgass i helårsboliger på henholdsvis 161 og 42 GWh/år. Dette utgjør tilsammen kun 0,6% av et totalt varmeforbruk på 35 TWh/år i alle boliger i landet. Konklusjonen er at fossil gass er lite utbredt som energibærer i eksisterende bygninger. I nybygg er fossile oppvarmingssystemer kun tillatt som spiss/reservelast. Blant boligprosjektene (mest boligblokker i sentrale strøk) igangsatt av Norske Boligbyggelag i 2013 hadde kun 4 % fyrkjele, antatt mest på fossilt gass. Nyere tall fra gassleverandørene viser salg i 2014 av tonn LPG, som tilsvarer 142 GWh. Salgstall viser ingen økning de siste årene. Konklusjonen er at det er ikke lenger er vekst i fossilt gassforbruk, og at elkjeler fortsatt dominerer som spisslast i nybygg Side 3 av 11

12 Et alternativ som tillater gass, men ikke olje, til spisslast endrer ikke disse trendene; det er få nybygg som installerer oljekjel. En beregning av klimagassutslipp fra gass som spisslast er gjort i vedlegg 1. Denne beregningen er basert på at gasskjel til spisslast (og reserve) installeres i 8 % av oppvarmet nybyggareal; dette anses som et optimistisk estimat sett fra dagens installeringstakt under TEK10. Alle andre tall i beregningen kommer fra høringsnotat og andre myndigheter. Spisslast energidekning er satt til 15% basert på analyse av dynamiske simuleringene i vedlegg 2. Varighetskurvene er i TEK15 bygg er brattere enn før, og en praktisk dimensjonering gir energidekning mellom 9 til 15 % avhengig av byggkategori Det er ingen klar definisjon av spisslast i høringsutkast. En NVE rapport ( ) har definert v spisslast som 20% energidekning av varme, basert på bygg før TEK10. Å tillate LPG gass som spisslast vil føre til tonn/år økning i klimagassutslipp fra alle TEK15 bygg i drift i år Til sammenligning, denne mengden utgjør < 0,4 % av total klimagassutslipp fra dagens bygningsmassen, basert på SSB tall. Departement sier at hovedformålet med å skjerpe inn krav til fossilenergi er å hindre klimagassutslipp. Basert på denne klimagassberegningen, er utslippene fra en unntaksbestemmelse lave. Og selv om 8 % nytt areal med installert gasskjel kan virke ubetydelig, det minnes om at gasskjel er ofte valgt som spiss/reserve i flere samfunnskritiske bygninger. Forbud mot gass vil svekke forsyningssikkerhet i nye helsebygg Som høringsnotatet påpeker, så er gass til spiss/reserve mest vanlig i større yrkesbygg. Denne sektoren består av også av samfunnskritiske bygg som sykehus og sykehjem hvor det er viktig å ha en backupkjel som går på noe annet enn elektrisitet. Biogass og bioolje er eneste alternativer her, men disse brenselstyper er ikke tilgjengelige overalt i landet. Forskriftsforslaget med fossilt totalforbud vil tvinge sykehus til å søke om dispensasjon for gasskjeler som reserve, med mindre dette er avklart av myndighetene på forhånd. Flere sykehjem vil bygges uten backupkjel på alternativ brensel. Unntak for kun «gasskjel» er uhensiktsmessig begrensning Bruk av ordet «gasskjel» vil begrense installasjonstype, noe som ikke er hensikten med dette unntaksforslaget. Gasspeis og gasskamin for småhus vil ikke installeres i nye småhus, men høringsnotatet påpeker at slike oppvarmingskilder kan installeres senere i bruksfasen. Ettermontering av systemer med sentralisert gasstank og distribusjonsledning vil være adskillige dyrere. Oppvarming av verksteder og store lagerhaller med gassfyrt strålevarme vil også begrenses pga valg av ordet «gasskjel». Det foreslås derfor å bytte ut ordet «gasskjel» med det mer generelle «gass-systemer», eller enda bedre er formuleringen «det er tillatt spisslast basert på fossil gass» Krav til energiforsyning: varmedistribusjon og direktevirkende elektrisitet 2) Bygninger med oppvarmet BRA over m2 skal ha energifleksible varmesystemer. Dette gjelder ikke for småhus.( "Energifleksible" betyr i praksis vannbåren varme, men den åpner også for luftbåren oppvarming ) Også: Reguleringen av direktevirkende elektrisitet fjernes Side 4 av 11

13 Flere boligblokker under 1000 m 2 kun med direkte elektrisk oppvarming Konsekvensene av å flytte arealgrensen for regulering av varmesystem fra 500m 2 til 1000m 2 kan føre til at flere blokker bygges med kun panelovner som eneste oppvarmingskilde. Småhuskategori omfatter 4-manns boliger på totalt cirka 500 m 2, så det er markedet på større boligbygg under 100 m 2 som er viktig å kvantifisere. SSB har statistikk over igangsatte og fullførte boligbygninger av forskjellige størrelser. Mindre boligblokker under 1000 m 2 faller under bygningstypene «Store frittliggende/sammenbygd boligbygg på 2 etasjer». I 2014 ble de fullført over 1200 slike boliger med totalt bruksareal på m 2. Det er antatt like mange nye boliger i bygg < 1000 m 2 som havner under bygningstype «Store frittliggende/sammenbygd boligbygg på 3 og 4 etasjer». Mindre blokker av denne typen bygges i områder uten fjernvarme. Grovt estimert er cirka 12 % av arealet i nyere boligblokker < 1000m 2, men det nye regelverket som er foreslått for TEK15 vil gi incitament for at denne andelen øker. Disse bygningene vil ha dårligere forsyningssikkerhet enn under dagens forskrift. Arealgrensen på 500m 2 istedenfor 1000m 2 vil gi bedre forsyningssikkerhet for mindre boligblokker. Fjerning av reguleringen av direktevirkende elektrisitet åpner for økte effektkostnader i større bygninger Høringsnotat erkjenner at endringen vil bety flere nybygg hvor varmebehov dekkes av panelovner (i mindre bygninger) og noen flere elkjeler i større bygninger (> 1000 m 2 ). Andre myndigheter i Norge har varslet avvikling av ordningen om utkoblbar (uprioritert) kraft, også kjent som kjelkraft, en tariff som er mye brukt i eksisterende bygg med både olje og elkjeler. Dagens TEK10 forskrift frembringer energiløsninger i større bygg basert på to forskjellige varmegeneratorer; en fornybar grunnlast og spisslastenhet som el- eller gasskjel. Denne løsningen skjermer brukerne fra veldig høye effektkostnader. Noen utbyggere av større bygg vil velge elkjele til både grunn og spisslast når fossile systemer er forbudt. Kombinert med avvikling av tariffen for uprioritert kraft vil dette bety større kostnader for brukerne. Det henvises også til beregningene som viser at energireduserende tiltak for større bygg i TEK15 forslaget gjør lite for å redusere dimensjonerende effekt, som er basis for tariffen. Fjerning av regulering av el vil gi økt effektkostnader for hel-elektriske bygg. Denne merkostnaden for brukerne er ikke utredet i høringsnotat. Fjerning av reguleringen av direktevirkende elektrisitet kombinert på unntak for gasskjele åpner for kjelveksling i større bygninger Høringsnotatet tilsynelatende velsigner sentralvarmesystemer bygget på gammelt norsk vis, med kjelveksling mellom el og fossil etter prisbilde. Denne fleksibiliteten blir attraktiv, særlig i områder som fortsatt tilbyr el-tariffer med billig utkoblbar kjelkraft, og i områder med høye effekt-tariffer. Høringsnotatet presiserer at energikravene ikke regulerer hvilke energikilder brukes i driftsfasen (s 22 ) også at «fleksible varmeløsninger i større bygg vil kunne bidra til å redusere elektrisitetsbehovet på de kaldeste dagene når effektbehovet for elektrisitet er størst» (s25) Side 5 av 11

14 Fortsatt høyt dimensjonerende effektbehov i TEK15 bygg Høringsnotatet oppgir som bakgrunn for kravet at lavere varmebehov kan dekkes av forenklede varmesystemer, og henviser til beregnede varme-energireduksjoner på cirka 50 %. Et varmesystem dimensjoneres og installeres for å dekke effektbehov, ikke for årlig energiproduksjon. Dimensjonerende effektbehov for varme i småhus under TEK15 forslagene er redusert med kun 18 %. Et fortsatt betydelig effektbehov i passivhusbygg er belyst i tidligere utredninger bla. a fra Rambøll i Høringsnotatet henviser til en rapport fra Multiconsult (2014) som omtaler kostnadsbesparelser fra forenklede varmesystemer. Konklusjonen fra denne rapporten er henvist som bakgrunn for å fjerne regulering av elektrisitet til oppvarming, men de overser rapportens videre kommentar om at dette «forutsetter at VVS-bransjen tar i bruk forenklede varmeløsninger», hvor konteksten i vannbåren varme. Bakgrunn oppgitt for fjerning av el-regulering henger helt ikke sammen med kildene som høringsnotatet henviser til Side 6 av 11

15 14-5 Unntak for bygg under 150 m 2 For bygninger med under 150 m 2 oppvarmet BRA kan rammekravet for energieffektivitet i 14-2 første ledd økes med inntil 10 kwh per m 2 per år, forutsatt at det kan dokumenteres: 1) at totalt netto energibehov over byggets livsløp ikke øker, eller 2) at det er en fornybar elektrisitetsproduksjon på minimum kwh per år på eiendommen. Bruk av ordet «elektrisitetsproduksjon» er en uhensiktsmessig begrensning Solfangere kan dekke opp til 60 % av det årlige energibehovet til tappevannsoppvarming og 30 % av romoppvarming av TEK10 småhus mange steder i Norge 2. Tappevannsoppvarming er den største posten i energiregnskapet for småhus, men den får ingen oppmerksomhet i høringsnotatet. Unntaksbestemmelsen i 14-5 bør kunne generaliseres til også å inkludere fornybar energiproduksjon fra solfangere. Sandvika, Robert Martinez Helene Moen Robert Martinez Utarbeidet av Fagkontroll Godkjent Dette dokumentet er utarbeidet av Norconsult AS som del av det oppdraget som dokumentet omhandler. Opphavsretten tilhører Norconsult. Dokumentet må bare benyttes til det formål som oppdragsavtalen beskriver, og må ikke kopieres eller gjøres tilgjengelig på annen måte eller i større utstrekning enn formålet tilsier. Vedlegg: SIMIEN beregninger/varighetskurver 2 Cowi - Hensiktsmessige varme- og kjøleløsninger i bygninger 03/2013 for Enova Side 7 av 11

16 REFERANSER 1. Trender og drivere for energibruk, Vestlandsforskning for NVE 2. Multiconsult - Konsekvensvurdering Energiregler 2015 V Rambøll- Energiregler Utredning med forslag til endringer i TEK for nybygg 4. Enova Bygningsnettverk statistikk Rambøll - Nesten Nullenergibygg : Forslag til nasjonal definisjon 11/ Cowi - Hensiktsmessige varme- og kjøleløsninger i bygninger 03/2013 for Enova VEDLEGG 1 Beregning av klimagassutslipp fra gass som spisslast A Skjerpede krav gjn.vs % 30 % s.6 høringsnotat B Anslått energieffektiviseringsgevinst i 2020 TWh/år 1,1 s.6 høringsnotat C Total netto energibehov i 2020 fra TEK15 bygg TWh/år 2,57 beregnet fra A,B D Andel til varme gjn. % 50 % s.34 høringsnotat E Netto varmebehov i 2020 fra TEK15 bygg TWh/år 1,28 beregnet fra C, D F Spisslast andel av netto varmebehov** % 15 % ** G Netto spisslast varmebehov i 2020 fra TEK15 bygg TWh/år 0,257 beregnet fra E, F H Andel nybygg areal med gass til spisslast % 8 % estimat: se tekst I Netto gass-spisslast behov i 2020 fra TEK15 bygg TWh/år 0,021 beregnet fra G, H J Utslippsfaktor propan kg/kwh 0,298 Statsbygg klimagassregnskap K Systemvirkningsgrad med gasskjele % 81 % NS3031:2014 L Utslipp fra gass til spisslast i 2020 tonn/år beregnet fra I,J,K M Utslipp fra all byggoppvarming i dag tonn/år SSB N Andel utslipp fra gass til spisslast % 0,38 % beregnet fra L,M ** Simuleringene viser at i praksis vil spisslast dekke cirka 10 % i de fleste byggkategorier, og cirka 15% i småhus. Landsgjennomsnitt for TEK15 nybygg er satt til 15%. VEDLEGG 2: Varighetskurver under TEK15 Utgangspunkt for beregningene er modellbygningene brukt av SINTEF for å sette rammekrav i TEK10, og gjenbrukt av Multiconsult i sin utredning om TEK15 (2014). Klimasted er Oslo, og SIMIEN versjon er Standardverdier for interne laster er de samme som ble benyttet i høringsnotat. Et småhus på 160 m2 En boligblokk på 900 m2 Et kontorbygg på 3600 m Side 8 av 11

17 Figur 1 Varighetskurve for TEK15 Småhus på 160 m2 i Oslo. Spisslast-linjen viser om summen av grunnlast og spisslast Grunnlast her fra luft-vann varmepumpe, med avtagende effekt på de kaldeste dagene. SMÅHUS: Grunnlast Spisslast kwh/år Energidekning 85 % 15 % Maks effekt (W) Effektdekning 55 % 100 % Side 9 av 11

18 Figur 2 Varighetskurve under TEK15 mindre boligblokk på 900 m 2 i Oslo. Spisslast-linjen viser om summen av grunnlast og spisslast Grunnlast her kan være f.eks kjelanlegg eller vann-vann varmepumpeanlegg uten avtagende effekt på de kaldeste dagene. LITEN BOLIGBLOKK Grunnlast Spisslast kwh/år Energidekning 89 % 11 % Maks effekt (W) Effektdekning 35 % 100 % Side 10 av 11

19 Figur 3 Varighetskurve under TEK15 kontorbygg på 3600 m 2 i Oslo. Spisslast-linjen viser om summen av grunnlast og spisslast Grunnlast her kan være f.eks kjelanlegg eller vann-vann varmepumpeanlegg uten avtagende effekt på de kaldeste dagene. Grunnlast Spisslast kwh/år Energidekning 92 % 8 % Maks effekt (W) Effektdekning 33 % 100 % Side 11 av 11